Ứng dụng phần mềm labview lập trình giao tiếp với các Đầu vào tương tự module ni usb 9201 và thiết kế mô phỏng việc Điều khiển và giám sát công Đoạn cắt sản phẩm bằng dao quay

Ứng dụng phần mềm labview lập trình giao tiếp với các Đầu vào tương tự module ni usb 9201 và thiết kế mô phỏng việc Điều khiển và giám sát công Đoạn cắt sản phẩm bằng dao quay

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM LABVIEW

Giới thiệu về module 9201

Thiết bị thu thập dữ liệu NI USB-9210/9221 cung cấp giao diện USB cho tám kênh đầu vào tương tự 12 bit với tín hiệu tích hợp điều hòa NI USB-9201/9211 bao gồm hai thành phần: một NI 9201/9221 và một sóng mang NI USB-9162, như thể hiện trong Hình 1.

Các thông số của module NI USB_9201/9221

Hình 1.2 Sơ đồ chân của NI USB-9201/9221

Mỗi kênh có một đầu cuối hoặc chốt, AI, mà bạn có thể kết nối tín hiệu điện áp.

NI USB-9201/9221 cũng có một chân hoặc đầu cuối chung, COM, được kết nối bên trong với tham chiếu nối đất cách ly của mô-đun

Số kênh……… ……….8 Độ phân giải……… ADC 12 bit

Loại ADC……… Successive approximation register (SAR)

NI USB-9221……… kS/giây max

Dải điện áp hoạt động

NI USB-9201……… ±10 V (không thể chọn phần mềm)

NI USB-9221 ……… ± 60 V (không thể chọn phần mềm) Điện áp tối đa, (AI hoặc COM với đất, được xác minh bằng thử nghiệm chịu điện môi) Đầu vít……… tối đa 5 giây

D-SUB……… ±60 VDC Điện áp cách ly (AI hoặc COM với đất, được xác minh bằng thử nghiệm chịu điện môi)

Thiết bị đầu cuối trục vít……… 300 Vrms, tối đa 5 giây

D-SUB……… 000 Vrms, tối đa 5 giây bảo vệ quá áp

Sự ổn định Độ trôi ……… ±34 ppm/°C

Băng thông đầu vào (–3 dB)

NI USB-9201……… 690 kHz tối thiểu

NI USB-9221……… 950 kHz tối thiểu

Trở kháng đầu vào Điện trở……… 1M điện dung……… 5pF

Tiếng ồn đầu vào (tập trung vào mã)

RMS……… 0,7 LSBrms Đỉnh-to-đỉnh ……… 5 LSB

DNL……… 0,9 đến 1,5 LSB INL……… ±1,5 LSB Nhiễu xuyên âm……… 75 dB, 10 kHz Thời gian giải quyết (đến 1 LSB)

NI USB-9221……… 1,25 s giâyV/°CKết nối tín hiệu điện áp đầu vào với NI USB-9201/9112

Hình 1.3 Tin hiệu điện áp đầu vào với NI USB-9201/9221

Hình 1.4 Mạch đầu vào cho 1 kênh

Cài đặt cấu hình thiết bị ảo trên NI MAX

Thực hiện thao tác 4 bước như đã trình bày ở phần 2.2 thì sẽ xuất hiện cửa sổ để ta khai báo:

Hình 1.6: Hình ảnh minh họa bước 6

 Bước 6: Click vào Analog input ->Voltage để khai báo là tín hiệu đo là tín hiệu đầu vào tương tự

Hình 1.7: Hình ảnh minh họa bước 7

 Bước 7 : Tên thiết bị mà ta sử dụng là Dev1 và ta sử dụng 4 cổng vào của module.

Hình 1.8: Hình ảnh minh họa bước 8

 Bước 8: Chọn đầu vào 0 và 1 của module nối với cảm biến có dải điện áp vào lớn nhất là 50mV

Hình 1.9: Hình ảnh minh họa bước 9

 Bước 9 : Chọn đầu vào 2 và 3 của module nối với tín hiệu điện áp sau khi đã được hạn chế điện áp từ 0-8mV

 Bước 10: Click save để lưu

1.4 Mô phỏng ứng dung giao tiếp với các đầu vào sử dụng module USB

Hình 1.10: Giao diện mô phỏng

Hình 1.11: Chương trình mô phỏng

Mô phỏng ứng dung giao tiếp với các đầu vào module USB 9201

THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CẮT SẢN

PHẨM SỬ DỤNG DAO QUAY 2.1.Mô tả hệ thống

Hệ thống gồm 1 băng chuyền để đưa sản phẩm vào đến cảm bến dao quay được đẩy xuống bằng xy lanh và cắt sản phẩm

Hệ thống có 2 chế độ auto và manual

Hinh 2.1: Sơ đồ hệ thống.

- Proteus là phần mềm cho phép mô phỏng hoạt động của mạch điện tử

Mô tả hệ thống

Hệ thống gồm 1 băng chuyền để đưa sản phẩm vào đến cảm bến dao quay được đẩy xuống bằng xy lanh và cắt sản phẩm

Hệ thống có 2 chế độ auto và manual

Hinh 2.1: Sơ đồ hệ thống.

Phần mềm Proteus

- Proteus là phần mềm cho phép mô phỏng hoạt động của mạch điện tử

Băng chuyền mềm bao gồm 2 chương trình: ISIS cho phép mô phỏng mạch và ARES dùng để vẽ mạch in Proteus là công cụ mô phỏng cho các loại Vi Điều Khiển khá tốt, nó hỗ trợ các dòng VĐK PIC, 8051, PIC, dsPIC, AVR, HC11, MSP430, ARM7/LPC2000 các giao tiếp I2C, SPI, CAN, USB, Ethenet, ngòai ra còn mô phỏng các mạch số, mạch tương tự một cách hiệu quả Proteus là bộ công cụ chuyên về mô phỏng mạch điện tử

- Proteus có hai phần bao gồm:

+ ISIS cho phép mô phỏng hoạt động của các hệ vi điều khiển, cũng như hoạt động của các linh kiện điện tử như led, tụ điện, điện trở….Chọn đối tượng và thiết lập thông số cho đối tượng dễ dàng ISIS tích hợp nhiều công cụ giúp cho việc quản lý mạch điện lớn, mạch điện có thể lên đến hàng ngàn linh kiện.

Hinh 2.2: ISIS trong phần mềm Proteus.

+ ARES dùng để vẽ mạch in và sắp xếp chúng.

Hình 2.3 ARES trong phần mềm Proteus

- Arduino IDE Arduino Integrated Development Environment) là một trình soạn thảo văn bản, giúp bạn viết code để nạp vào bo mạch arduino.

- Một trương trình viết bởi Arduino IDE được gọi là sketch, sketch được lưu dưới định dạng ino.

Bảng 2 1: Danh sách các thư mục trong giao diện IDE.

Kiểm tra lỗi và biên dịch code

Dịch và upload code vào bo mạch đã được cài đặt sẵn

Mở một sketch có sẵn

+ Trước khi nạp Sketch bạn phải chọn tên bo mạch, và cổng com:

+ Từ menu chính chọn Tools > Board và Tools > Port

+ Là những thư viện bổ sung thêm những chức năng để sử dụng trong sketch, ví dụ làm việc với màn hình LCD bạn phải cần có một thư viện để điều khiển nó. Để dùng library, bạn chọn Sketch->import Library.

+ Đây là danh sách những thư viện thông dụng bạn nên biết Một số thư viện có sẵn với Arduino IDE Một số khác bạn có thể tải thêm từ internet hoặc thông qua Library Manager Xem thêm hướng dẫn cài đặt Library.

2.4.Phần mềm Configure Virtual Serial Port Driver

- Virtual Serial Port Driver là phần mềm hữu hiệu để tạo ra các cổng nối tiếp ảo và kết nối chúng theo cặp thông qua dây cáp null-modem ảo Các ứng dụng trên cả hai đầu của cặp đó sẽ có thể trao đổi dữ liệu cho nhau Khi đó, dữ liệu được ghi trên cổng đầu tiên sẽ xuất hiện ở cổng thứ hai và ngược lại.

- Tất cả các cổng nối tiếp ảo đều hoạt động chính xác như những cổng thực, mô phỏng các thiết lập của chúng Do đó, bạn có thể tạo ra bao nhiêu cặp cổng ảo theo ý muốn mà không cần phải sử dụng phần cứng bổ sung nào.

Hình 2.5 Cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận (còn được gọi là “Công tắc tiệm cận” hoặc đơn giản là

“PROX” tên tiếng anh là Proximity Sensors) phản ứng khi có vật ở gần cảm biến Trong hầu hết các trường hợp, khoảng cách này chỉ là vài mm Cảm biến tiệm cận thường phát hiện vị trí cuối của chi tiết máy và tín hiệu đầu ra của cảm biến khởi động một chức năng khác của máy Đặc biệt cảm biến này hoạt động tốt ngay cả trong những môi trường khắc nghiệt.

Hinh 2 3: Phần mềm Configure Virtual Serial Port Driver. khi đến gần vật thể cần phát hiện, hệ thống sử dụng nam châm và hệ thống chuyển mạch cộng từ. Đặc điểm

 Phát hiện vật thể không cần tiếp xúc, không tác động lên vật, khoảng cách xa nhất tới 30mm.

 Hoạt động ổn định, chống rung động và chống shock tốt.

 Tốc độ đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao so với công tắc giới hạn (limit switch).

 Đầu sensor nhỏ có thể lắp ở nhiều nơi.

 Có thể sử dụng trong môi trường khắc nghiệt

Cảm biến tiệm cận hoạt động theo nguyên lý trường điện từ phát ra xung quanh cảm biến với khoảng cách tối đa 30mm và gặp vật thể thì nó sẽ phát tín hiệu truyền về bộ xử lý

Có hai loại cảm biến tiệm cận chính có thể kể đến Đó là loại cảm ứng từ và loại điện dung.

Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng từ

 Cảm ứng từ loại có bảo vệ (Shielded): Từ trường được tập trung trước mặt sensor nên ít bị nhiễu bởi kim loại xung quanh, tuy nhiên khoảng cách đo ngắn đi.

 Cảm ứng từ loại không có bảo vệ (Un-Shielded): Không có bảo vệ từ

Cảm ứng này phát hiện theo nguyên tắc tĩnh điện (sự thay đổi điện dung giữa vật cảm biến và đầu sensor), có thể phát hiện tất cả vật thể. Ứng dụng

Cảm biến tiệm cận ứng dụng phổ biến trong công nghiệp nhà máy như gắn trên các dây truyền sản xuất, gắn trên các điện thoại cảm ứng, các loại xe ô tô,… Một số ứng dụng dễ thấy như:

 Kiểm soát chất lỏng trong bể chứa

 Kiển soát chất lỏng trong hộp giấy

Một số lưu ý khi sử dụng

 Ta phải xác định mình đang đo cái gì?

 Tốc độ xử lý của cảm biến nhanh hay chậm; và độ chính xác khu vực đo có cần chính xác cao không?

 Kiểm tra sức ảnh hưởng của môi trường xung quanh khu vực đo xem có lượng từ trường lớn như nam châm không; để tìm biện pháp xử lý vì đây là một trong những nguyên nhân gây sai số trong khi đo của cảm biến

 Khu vực đo rung hay không?

 Nhiệt độ môi trường cao không ?

 Khoảng cách cảm biến đo tới vật cần đo là bao nhiêu ?

 Tuy vào nhu cầu của các nhà máy khác nhau mà chúng ta nên kiểm tra kỹ và chọn mua những loại cảm biến thích hợp đáp ứng tốt nhu cầu cần đo main máy tính.Khi đó các cổng Com đó được đánh dấu là Com 1, Com 2, Com 3 Trên đó có 2 loại đầu nối được sử dụng cho cổng nối tiếp RS232 loại 9 chân (DB9) hoặc 25 chân (DB25) Tuy hai loại đầu nối này có cùng song song nhưng hai loại đầu nối này được phân biệt bởi cổng đực (DB9) và cổng cái (DB25)

Ta xét sơ đồ chân cổng Com 9 chân:

Hình 2.6.Trên là các kí hiệu chân và hình dạng của cổng DB9 Chức năng của các chân như sau:

+ chân 1 : Data Carrier Detect (DCD) : Phát tín hiệu mang dữ liệu + chân 2: Receive Data (RxD) : Nhận dữ liệu

+ chân 3 : Transmit Data (TxD) : Truyền dữ liệu

+ chân 4 : Data Termial Ready (DTR) : Đầu cuối dữ liệu sẵn sàng được kích hoạt bởi bộ phận khi muốn truyền dữ liệu

+ chân 5 : Singal Ground ( SG) : Mass của tín hiệu

+ chân 6 : Data Set Ready (DSR) : Dữ liệu sẵn sàng, được kích hoạt bởi bộ truyền khi nó sẵn sàng nhận dữ liệu

+ chân 7 : Request to Send : yêu cầu gửi,bô truyền đặt đường này lên

+ chân 9 : Ring Indicate (RI) : Báo chuông cho biết là bộ nhận đang nhận tín hiệu rung chuông

Còn DB28 bây giờ hầu hết các main mới ra đều không có cổng này nữa Nên tôi không đề cập đến ở đây a) Quá trình truyền dữ liệu

Truyền dữ liệu qua cổng nối tiếp RS232 được thực hiện không đồng bộ Do vậy nên tại một thời điểm chỉ có một bit được truyền (1 kí tự)

Bộ truyền gửi một bit bắt đầu (bit start) để thông báo cho bộ nhận biết một kí tự sẽ được gửi đến trong lần truyền bit tiếp theo.Bit này luôn bắt đầu bằng mức 0 Tiếp theo đó là các bit dữ liệu (bits data) được gửi dưới dạng mã ASCII( có thể là 5,6,7 hay 8 bit dữ liệu) Sau đó là một Parity bit ( Kiểm tra bit chẵn, lẻ hay không) và cuối cùng là bit dừng - bit stop có thể là 1, 1,5 hay 2 bit dừng. b) Tốc độ Baud Đây là một tham số đặc trưng của RS232 Tham số này chính là đặc trưng cho quá trình truyền dữ liệu qua cổng nối tiếp RS232 là tốc độ truyền nhận dữ liệu hay còn gọi là tốc độ bit Tốc độ bit được định nghĩa là số bit truyền được trong thời gian 1 giây hay số bit truyền được trong thời gian 1 giây Tốc độ bit này phải được thiết lập ở bên phát và bên nhận đều phải có tốc độ như nhau ( Tốc độ giữa vi điều khiển và máy tính phải chung nhau 1 tốc độ truyền bit)

Phần mềm Configure Virtual Serial Port Driver

- Virtual Serial Port Driver là phần mềm hữu hiệu để tạo ra các cổng nối tiếp ảo và kết nối chúng theo cặp thông qua dây cáp null-modem ảo Các ứng dụng trên cả hai đầu của cặp đó sẽ có thể trao đổi dữ liệu cho nhau Khi đó, dữ liệu được ghi trên cổng đầu tiên sẽ xuất hiện ở cổng thứ hai và ngược lại.

- Tất cả các cổng nối tiếp ảo đều hoạt động chính xác như những cổng thực, mô phỏng các thiết lập của chúng Do đó, bạn có thể tạo ra bao nhiêu cặp cổng ảo theo ý muốn mà không cần phải sử dụng phần cứng bổ sung nào.

Cảm biến tiệm cận

Hình 2.5 Cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận (còn được gọi là “Công tắc tiệm cận” hoặc đơn giản là

“PROX” tên tiếng anh là Proximity Sensors) phản ứng khi có vật ở gần cảm biến Trong hầu hết các trường hợp, khoảng cách này chỉ là vài mm Cảm biến tiệm cận thường phát hiện vị trí cuối của chi tiết máy và tín hiệu đầu ra của cảm biến khởi động một chức năng khác của máy Đặc biệt cảm biến này hoạt động tốt ngay cả trong những môi trường khắc nghiệt.

Hinh 2 3: Phần mềm Configure Virtual Serial Port Driver. khi đến gần vật thể cần phát hiện, hệ thống sử dụng nam châm và hệ thống chuyển mạch cộng từ. Đặc điểm

 Phát hiện vật thể không cần tiếp xúc, không tác động lên vật, khoảng cách xa nhất tới 30mm.

 Hoạt động ổn định, chống rung động và chống shock tốt.

 Tốc độ đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao so với công tắc giới hạn (limit switch).

 Đầu sensor nhỏ có thể lắp ở nhiều nơi.

 Có thể sử dụng trong môi trường khắc nghiệt

Cảm biến tiệm cận hoạt động theo nguyên lý trường điện từ phát ra xung quanh cảm biến với khoảng cách tối đa 30mm và gặp vật thể thì nó sẽ phát tín hiệu truyền về bộ xử lý

Có hai loại cảm biến tiệm cận chính có thể kể đến Đó là loại cảm ứng từ và loại điện dung.

Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng từ

 Cảm ứng từ loại có bảo vệ (Shielded): Từ trường được tập trung trước mặt sensor nên ít bị nhiễu bởi kim loại xung quanh, tuy nhiên khoảng cách đo ngắn đi.

 Cảm ứng từ loại không có bảo vệ (Un-Shielded): Không có bảo vệ từ

Cảm ứng này phát hiện theo nguyên tắc tĩnh điện (sự thay đổi điện dung giữa vật cảm biến và đầu sensor), có thể phát hiện tất cả vật thể. Ứng dụng

Cảm biến tiệm cận ứng dụng phổ biến trong công nghiệp nhà máy như gắn trên các dây truyền sản xuất, gắn trên các điện thoại cảm ứng, các loại xe ô tô,… Một số ứng dụng dễ thấy như:

 Kiểm soát chất lỏng trong bể chứa

 Kiển soát chất lỏng trong hộp giấy

Một số lưu ý khi sử dụng

 Ta phải xác định mình đang đo cái gì?

 Tốc độ xử lý của cảm biến nhanh hay chậm; và độ chính xác khu vực đo có cần chính xác cao không?

 Kiểm tra sức ảnh hưởng của môi trường xung quanh khu vực đo xem có lượng từ trường lớn như nam châm không; để tìm biện pháp xử lý vì đây là một trong những nguyên nhân gây sai số trong khi đo của cảm biến

 Khu vực đo rung hay không?

 Nhiệt độ môi trường cao không ?

 Khoảng cách cảm biến đo tới vật cần đo là bao nhiêu ?

 Tuy vào nhu cầu của các nhà máy khác nhau mà chúng ta nên kiểm tra kỹ và chọn mua những loại cảm biến thích hợp đáp ứng tốt nhu cầu cần đo main máy tính.Khi đó các cổng Com đó được đánh dấu là Com 1, Com 2, Com 3 Trên đó có 2 loại đầu nối được sử dụng cho cổng nối tiếp RS232 loại 9 chân (DB9) hoặc 25 chân (DB25) Tuy hai loại đầu nối này có cùng song song nhưng hai loại đầu nối này được phân biệt bởi cổng đực (DB9) và cổng cái (DB25)

Ta xét sơ đồ chân cổng Com 9 chân:

Hình 2.6.Trên là các kí hiệu chân và hình dạng của cổng DB9 Chức năng của các chân như sau:

+ chân 1 : Data Carrier Detect (DCD) : Phát tín hiệu mang dữ liệu + chân 2: Receive Data (RxD) : Nhận dữ liệu

+ chân 3 : Transmit Data (TxD) : Truyền dữ liệu

+ chân 4 : Data Termial Ready (DTR) : Đầu cuối dữ liệu sẵn sàng được kích hoạt bởi bộ phận khi muốn truyền dữ liệu

+ chân 5 : Singal Ground ( SG) : Mass của tín hiệu

+ chân 6 : Data Set Ready (DSR) : Dữ liệu sẵn sàng, được kích hoạt bởi bộ truyền khi nó sẵn sàng nhận dữ liệu

+ chân 7 : Request to Send : yêu cầu gửi,bô truyền đặt đường này lên

+ chân 9 : Ring Indicate (RI) : Báo chuông cho biết là bộ nhận đang nhận tín hiệu rung chuông

Còn DB28 bây giờ hầu hết các main mới ra đều không có cổng này nữa Nên tôi không đề cập đến ở đây a) Quá trình truyền dữ liệu

Truyền dữ liệu qua cổng nối tiếp RS232 được thực hiện không đồng bộ Do vậy nên tại một thời điểm chỉ có một bit được truyền (1 kí tự)

Bộ truyền gửi một bit bắt đầu (bit start) để thông báo cho bộ nhận biết một kí tự sẽ được gửi đến trong lần truyền bit tiếp theo.Bit này luôn bắt đầu bằng mức 0 Tiếp theo đó là các bit dữ liệu (bits data) được gửi dưới dạng mã ASCII( có thể là 5,6,7 hay 8 bit dữ liệu) Sau đó là một Parity bit ( Kiểm tra bit chẵn, lẻ hay không) và cuối cùng là bit dừng - bit stop có thể là 1, 1,5 hay 2 bit dừng. b) Tốc độ Baud Đây là một tham số đặc trưng của RS232 Tham số này chính là đặc trưng cho quá trình truyền dữ liệu qua cổng nối tiếp RS232 là tốc độ truyền nhận dữ liệu hay còn gọi là tốc độ bit Tốc độ bit được định nghĩa là số bit truyền được trong thời gian 1 giây hay số bit truyền được trong thời gian 1 giây Tốc độ bit này phải được thiết lập ở bên phát và bên nhận đều phải có tốc độ như nhau ( Tốc độ giữa vi điều khiển và máy tính phải chung nhau 1 tốc độ truyền bit)

Ngoài tốc độ bit còn một tham số để mô tả tốc độ truyền là tốc độ Baud Tốc độ Baud liên quan đến tốc độ mà phần tử mã hóa dữ liệu được sử dụng để diễn tả bit được truyền còn tôc độ bit thì phản ánh tốc độ thực tế mà các bit được truyền.Vì một phần tử báo hiệu sự mã hóa

Khi sử dụng chuẩn nối tiếp RS232 thì yêu cầu khi sử dụng chuẩn là thời gian chuyển mức logic không vượt quá 4% thời gian truyền 1 bit

Do vậy, nếu tốc độ bit càng cao thì thời gian truyền 1 bit càng nhỏ thì thời gian chuyển mức logic càng phải nhỏ Điều này làm giới hạn tốc Baud và khoảng cách truyền. c) Bit chẵn lẻ hay Parity bit Đây là bit kiểm tra lỗi trên đường truyền Thực chất của quá trình kiểm tra lỗi khi truyền dữ liệu là bổ xung thêm dữ liệu được truyền để tìm ra hoặc sửa một số lỗi trong quá trình truyền Do đó trong chuẩn RS232 sử dụng một kỹ thuật kiểm tra chẵn lẻ.

Một bit chẵn lẻ được bổ sung vào dữ liệu được truyền để ch thấy số lượng các bit "1" được gửi trong một khung truyền là chẵn hay lẻ. Một Parity bit chỉ có thể tìm ra một số lẻ các lỗi chả hạn như

1,3,,5,7,9 Nếu như một bit chẵn được mắc lỗi thì Parity bit sẽ trùng giá trị với trường hợp không mắc lỗi vì thế không phát hiện ra lỗi Do đó trong kỹ thuật mã hóa lỗi này không được sử dụng trong trường hợp có khả năng một vài bit bị mắc lỗi.

Còn cách thức truyền dẫn Phần này tôi không đề cập các bạn vui lòng xem trong giáo trình

2.7 Giới thiệu về các linh kiện sử dụng trong bài

Hình 2.7.Bố trí chân của UART CDP6402 Những tính chất sau đây đặc trưng cho CDP6402

 Công suất tiêu thụ không đáng kể

 Tốc độ baud: Đến 200kbaud khi điện áp nguồn nuôi +5V Đến 400kbaud khi điện áp nguồn nuôi +10V

 Điện áp nguồn nuôi từ 4V đến 10,5 V

 Đặt khuôn mẫu truyền dữ liệu bằng phần cứng.

UART CDP 6402 của hẵng HARIS Bộ UART này chứa trên cùng một chip một bộ gửi và bộ nhận nối tiếp hoạt động toàn độc lập với nhau Bộ gửi nối tiếp truyền đi sau một xung khởi động các dữ liệu xếp kề sát qua một đường dẫn tới bộ nhận và gửi kèm theo một cách tự động các bit khởi động và bit dừng Bên ộ nhận lại có được các dữ liệu đã nối tiếp đến để sử dụng song song Điểm đáng lưu ý ở vi mạch này là khuôn mẫu truyền dữ liệu có thể được thiết lập trước bằng phần cứng qua các mức logic ở các chân Nhờ vậy mà vi mạch này có thể được sử dụng một cách vạn năng.

Bảng 2.2 Mô tả chức năng của các chân riêng biệt.

Chân Ký hiệu Mô tả

1 VDD Cực dương của nguồn nuôi

Khi tín hiệu này dẫn đến mức high thì các đường dẫn lối ra D0OUT đến D7OUT chuyển sang trạng thái điện trở cao

5 D7 OUT Các bi dữ liệu đã đến theo cách nối tiếp ở chân 20 sẽ xuất

6 D6 OUT Hiện theo cách song song ở các lối ra ba trạng thái

Một mức logic 1 ở chân này báo hiệu là bit chẵn lẻ đã được lập trình không đồng nhất với bit nhận được Nếu như bit chẵn lẻ không được kích hoạt thì chân này nằm ở mức low

Giới thiệu về các linh kiện sử dụng trong bài

Hình 2.7.Bố trí chân của UART CDP6402 Những tính chất sau đây đặc trưng cho CDP6402

 Công suất tiêu thụ không đáng kể

 Tốc độ baud: Đến 200kbaud khi điện áp nguồn nuôi +5V Đến 400kbaud khi điện áp nguồn nuôi +10V

 Điện áp nguồn nuôi từ 4V đến 10,5 V

 Đặt khuôn mẫu truyền dữ liệu bằng phần cứng.

UART CDP 6402 của hẵng HARIS Bộ UART này chứa trên cùng một chip một bộ gửi và bộ nhận nối tiếp hoạt động toàn độc lập với nhau Bộ gửi nối tiếp truyền đi sau một xung khởi động các dữ liệu xếp kề sát qua một đường dẫn tới bộ nhận và gửi kèm theo một cách tự động các bit khởi động và bit dừng Bên ộ nhận lại có được các dữ liệu đã nối tiếp đến để sử dụng song song Điểm đáng lưu ý ở vi mạch này là khuôn mẫu truyền dữ liệu có thể được thiết lập trước bằng phần cứng qua các mức logic ở các chân Nhờ vậy mà vi mạch này có thể được sử dụng một cách vạn năng.

Bảng 2.2 Mô tả chức năng của các chân riêng biệt.

Chân Ký hiệu Mô tả

1 VDD Cực dương của nguồn nuôi

Khi tín hiệu này dẫn đến mức high thì các đường dẫn lối ra D0OUT đến D7OUT chuyển sang trạng thái điện trở cao

5 D7 OUT Các bi dữ liệu đã đến theo cách nối tiếp ở chân 20 sẽ xuất

6 D6 OUT Hiện theo cách song song ở các lối ra ba trạng thái

Một mức logic 1 ở chân này báo hiệu là bit chẵn lẻ đã được lập trình không đồng nhất với bit nhận được Nếu như bit chẵn lẻ không được kích hoạt thì chân này nằm ở mức low

Mức High ở chân này báo hiệu là bit dừng đầu tiên là không có giá trị FE giữ nguyên High cho đến khi nhận được một bit dừng có giá trị

OE sau đó trở nên High, nếu như một byte mới đã nhận Trước khi byte cũ được đọc từ thanh ghi nhận

Một mức cao ở chân này có nghĩa là lối ra PE, FE, OE, DE, và TBRL trở nên có điện trở cao

17 RRC Receiver Register Clock ở RRC, các tín hiệu giữ nhịp của bộ nhận nối tiếp được dẫn đến Tần số cần phải được thiết lập ở giá trị 16 lần lớn hơn tốc độ

Một xung low ở chân này đặt DR trở lại low

DR=1 báo hiệu là các dữ liệu đã được nhận một cách đầy đủ và có mặt ở các lối ra D7OUT đến D0OUT Trước khi 1 byte Ở chân này tín hiệu nối tiếp được dẫn đến

Với mức Higt, việc Reset linh kiện sẽ được thực hiện PE,

FE, OE và DR được đặt lại, trong khi TRE, TBRE và TRO được đặt lên mức cao.

22 TBRE Tranmitter Bufer Register Empty

Một mức cao ở chân này báo hiệu là thanh ghi của bộ gửi đang trống và sẵn sang tiếp nhận dữ liệu mới

23 TBRL Tranmitter Control Register Load

Một xung low sẽ xóa để gửi đi các bit dữ liệu Bằng sườn dương các dữ liệu xếp kề sát, song song D7IN đến D0IN sẽ được truyền vào thanh ghi của bộ gửi và sau đó được gửi đến bên nhận theo cách nối tiếp với bit khởi động và bit dừng

Một mức cao sẽ báo hiệu là linh kiện đã làm xong việc gửi

Các bit dữ liệu xếp kề sát song song D0IN đến D7IN dược gửi bao gồm bit khởi động và bit dừng qua đường dẫn TRO tới bên nhận

26 D0IN Các bit dữ liệu ở các lối vào này được giửi trực tiếp đến nơi nhận

34 CLR Control Register Load: nạp thanh ghi điều khiển Một mức

High nạp các bit điều khiển vào thanh ghi điều khiển.

Lẻ (old) Lẻ Chẵn Chẵn disabled

Disable Lẻ Lẻ Chẵn Chẵn

40 TRC Transmitter Register Clock Ở TRC có tín hiệu giữ nhịp của bộ gửi nối tiếp Tần số cần phải được thiết lập lớn hơn tốc độ baud 16 lần

Max232 là IC chuyên dùng cho giao tiếp giữa RS232 và thiết bị ngoại vi.Max232 là IC của hãng Maxim Đây là IC chay ổn định và được sử dụng phổ biến trong các mạch giao tiếp chuẩn RS232 Giá thành của Max232 phù hợp (12K hay 10K) và tích hợp trong đó hai kênh truyền cho chuẩn RS232. công suất nhỏ. Mạch giao tiếp như sau :

Hình 2.9 Vi mạch Max232 Đây là mạch giao tiếp 1 kênh dùng Max232 Còn giao tiếp 2 kênh thì tương tự Mạch này được sử dụng khá nhiều trong chuẩn giao tiếp RS232.

Chỉ định cổng com để kết nối LabVIEW với Proteus

Khởi tạo cổng nối tiếp được chỉ định bởi VISA resource name để cài đặt cổng được chỉ định.

VISA read Đọc số được chỉ định của những byte gửi từ thiết bị hoặc giao tiếp được chỉ định bởi VISA resource name và trả lại dữ liệu trên bộ đệm

Tìm kiếm biểu thức thường trong chuỗi bắt đầu ở giá trị đối trọng Nếu chức năng tìm thấy khớp, nó chia chuỗi thành 3 chuỗi con.

Chuyển ký tự số trong chuỗi, đang bắt đầu ở giá trị đối trọng, để một số nguyên thập phân và trả lại nó trong số thập phân.

Trả lại là đúng nếu giá trị x lớn hơn giá trị y Nếu không thì, trả giá trị sai (nếu đúng thì đầu ra là 1 nếu không thì đầu ra là 0).

Nếu giá trị đầu vào là 1 thì đèn sáng, nếu là 0 thì tắt

Hiểm thị chuỗi dữ liệu đưa vào theo biểu đồ dạng sóng

Boolean Đưa ra giá trị True nếu được nhấn và False nếu không nhấn

Nguyên lý hoạt động: Khi cổng com được chỉ định nó sẽ được thiết lập bởi

Visa serial đưa vào vòng lặp While loop đến khối VISA Read dữ liệu sẽ được đưa vào bộ đệm, dữ liệu vào sẽ được giới hạn tùy theo byte count Sau đó đưa tới khối Match Pattem tìm kiếm kỹ tự khớp với ký tự đã đặt và chia nó làm 3 phần rồi chuyển đến khối chuyển đổi dữ liệu từ dạng chuỗi sang dạng số để hiển thị.

- Chương trình hiển thị trên Front Panel

Hinh 2.11: Chương trình hiển thị trên Front Panel.

Chương trình thực hiện trên phần mềm Proteus

Hinh 2.12: Chương trình thiết kế trên phần mềm Proteus

Thực hiện chạy chương trình

-Ghép đôi cổng COM1 và COM2 trong phần mềm Configure Virtual Serial

Hinh 2.13: Ghép đôi cổng COM1 và COM2 trên phần mềm Virtual Serial Port Driver

- Chạy chương trình trên phần mềm Proteus.

+ Nạp file HEX cho bo mạch 8051( mô phỏng CDP6402)

+ Chỉ định cổng COM cho Compim.

Hinh 2.14: Nạp file HEX cho bo

Hinh 2.16: Chạy chương trình trên phần mềm Proteus. Chạy chương trình trong phần mềm LabVIEW.

Hinh 2.17: Lựa chọn cổng COM trên LabVIEW để kết nối ảo với phần mềm

Hinh 2.18 Chạy chương trình hiện thị nhiệt độ trên phần mềm LabVIEW.